碳纖維硬度高嗎
由于碳纖維材料的超硬度,超拉伸和大大輕于鋼鐵的一種新型材料,一厘米的一條碳帶,就有四千多條碳絲組成,其細(xì)度是一根頭發(fā)絲的十分之一,這樣的高端技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品,其用途之廣,我敢說你是想象不到的。我舉個例子,一個軸承達(dá)到2000轉(zhuǎn)速時就發(fā)熱,達(dá)到2500轉(zhuǎn)時基本就到了報廢的程度。用碳纖維材料生產(chǎn)的軸承,可以達(dá)到一萬轉(zhuǎn)以上,而且不發(fā)熱。只要機械所用轉(zhuǎn)速超過2000轉(zhuǎn)的,目前都采用碳纖維材料。目前為止,我國的需求與供應(yīng),出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。我們國家現(xiàn)在所有碳纖維生產(chǎn)廠家,聯(lián)合起來的供應(yīng)量不到20%,還有80%的缺口待補。還不包括出口的需求量。
拓展資料
一、碳纖維的組成:碳纖維是由含碳量極高的有機聚合物纖維沿纖維束方向堆積而成。但目前公認(rèn)的高硬度和超強抗剪切性,并不完全是材料特性帶來的。決定性因素之一是臨界間隙。當(dāng)纖維間的堆積低于某一臨界值時,纖維間的纖維孔隙率指數(shù)將決定纖維的硬度、抗剪切性和抗拉伸性。
二、硬度下降的原因:導(dǎo)致材料力學(xué)性能下降的臨界孔隙率為1%-4%。當(dāng)孔隙體積含量在0-4%范圍內(nèi)時,孔隙體積含量每增加1%,層間剪切強度降低約7%。此外,孔隙含量越高,孔隙尺寸越大,并且顯著減小了層壓材料中層間界面的面積。材料受力時容易沿層間破壞,這也是層間剪切強度對孔隙相對敏感的原因。
三、碳纖維的主要性能特點:
1、比重輕,密度是鋼的1/4,是鋁合金的1/2;
2、強度高,抗拉強度在3500 MPa以上,比強度為鋼的10倍;
3、模量高,彈性模量在230 GPa以上;
4、耐超高溫,在非氧化氣氛條件下,可在2000℃時使用;
5、耐低溫,在-180℃低溫下,碳纖維依舊具有彈性;
6、耐酸、耐油、耐腐蝕、耐久性強;
7、熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱系數(shù)大,耐急冷急熱,即使從 3000℃的高溫突然降到室溫也不會炸裂;
8、耐磨性好;
9、導(dǎo)電性能良好。
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